Metalli antibatterici ispirati alla natura
Dall’aviazione alla medicina, vari settori utilizzano sempre più spesso materiali che simulano la pianta del loto, le cui foglie hanno proprietà autopulenti. Grazie alla struttura superficiale irregolare ricoperta di cristalli di cera tubolari, l’acqua che cade su queste foglie forma delle goccioline che scivolano, portando via polvere e sporcizia. Utilizzando questo concetto di effetto loto naturale, un team di scienziati ha compiuto un salto di qualità verso la produzione di lamiere autopulenti su scala industriale. Sostenuto dal progetto TresClean, finanziato dall’UE, il team ha creato sul metallo una superficie irruvidita che riduce la bagnabilità e impedisce l’adesione batterica. Un articolo di Science|Business, una rete di organizzazioni industriali, di ricerca e politiche, riassume la tecnologia in questi termini: «TresClean ha usato dispositivi di taglio laser ad alta potenza per creare microscopiche “punte” e “linee di displuvio” in lamiera, facendo sì che i liquidi “rimbalzino” sulla ruvida micro-topografia che simula la superficie della foglia di loto». Evitare la contaminazione batterica Lo stesso articolo osserva che questa particolare struttura «crea delle minuscole sacche d’aria che riducono al minimo l’area di contatto tra la superficie e un liquido, una condizione simile allo stare in piedi su un letto di aghi». Il coordinatore del progetto TresClean, il prof. Luca Romoli, spiega: «Così come le foglie di loto sono in grado di mantenersi pulite, senza la necessità di detergenti o prodotti chimici, le loro superfici ruvide e frastagliate trattengono l’acqua che assume la forma di gocce sferiche, impedendone la “propagazione”». E aggiunge: «I batteri non hanno la possibilità di attaccarsi perché il contatto con la superficie metallica e il liquido è ridotto di oltre l’80 %. Stiamo osservando un metallo antibatterico». Le tecniche impiegate in TresClean «saranno applicate per produrre parti di macchina autopulenti e asettiche per l’industria alimentare (ad es. componenti a contatto con alimenti biologici) e per elettrodomestici (ad esempio lavastoviglie)», come dichiarato sul sito web del progetto. Fasi di pulizia ridotte Nell’articolo, il prof. Romoli descrive l’impatto del progetto: «I fusti nelle fabbriche del latte devono essere puliti ogni 6-8 ore per evitare la crescita esponenziale dei batteri. Questo ne ostacola l’utilizzo e influisce di conseguenza sui risultati». Continua affermando: «Il risparmio di un certo numero di ore al giorno dedicate alla pulizia consentirà di migliorare l’efficienza, grazie al minor numero di cicli di sterilizzazione necessari e al tempo ridotto di pulizia all’interno della produzione nel suo complesso. Da un numero inferiore di fasi di pulizia consegue anche un consumo energetico ridotto, che si traduce in una produzione alimentare più veloce, più sicura e più redditizia». Secondo il prof. Romoli, TresClean potrebbe essere utile anche per gli utensili medici da taglio e le superfici sterili, tra le altre applicazioni. Il progetto TresClean (High ThRoughput lasEr texturing of Self-CLEANing and antibacterial surfaces) in atto è stato istituito «per trasformare la testurizzazione superficiale laser da un processo a bassa produttività, limitato dalla mancanza di potenza e dalla manipolazione ridotta del fascio, a un processo ad alta produttività che sfrutta impulsi laser ultracorti ad alta potenza e scanner ad alta velocità», come dichiarato su CORDIS. I partner del progetto auspicano che l’ampliamento della tecnologia laser venga completato entro la metà del 2019. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto TresClean
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